The destabilization mechanism of the collisional microtearing mode driven by an electron temperature gradient is studied using theoretical analyses and gyrokinetic simulations including a comprehensive collision model, in magnetized slab plasmas. The essential destabilization mechanism of the microtearing mode is the lag of the parallel inductive electric field behind the magnetic field owing to the time-dependent thermal force and inertia force induced by the velocity-dependent electron–ion collisions. Quantitative measurements of the collision effects enable us to identify the unstable regime against collisionality and reveal the relevance of the collisional microtearing mode with existing toroidal experiments. A nonlinear simulation demonstrates that the microtearing mode does not drive magnetic reconnection with the explosive release and conversion of the magnetic energy.
衝突性マイクロティアリングモードの不安定化機構を、電子温度勾配によって駆動されるものとして、包括的な衝突モデルを含む理論解析とジャイロ運動論シミュレーションを用いて、磁化されたスラブプラズマ中で研究した。マイクロティアリングモードの本質的な不安定化機構は、速度依存の電子-イオン衝突によって誘起される時間依存の熱力と慣性力により、平行誘導電場が磁場に対して遅れることである。衝突効果の定量的な測定により、衝突性に対する不安定領域を特定し、既存のトロイダル実験における衝突性マイクロティアリングモードとの関連性を明らかにした。非線形シミュレーションは、マイクロティアリングモードが磁気エネルギーの爆発的な放出と変換を伴う磁気リコネクションを駆動しないことを示した。